IB计算机科学学生必知的三大要点

IB计算机科学学生必知的三大要点

IB 计算机科学课程中,学生不仅需要掌握编程技能,还要深入理解计算机科学的基础理论与应用。然而,很多学生对这门课程的难度产生疑虑,尤其是没有编程基础的学生,常常担心自己无法跟上进度。那么,如何应对这些挑战,如何有效备考并在考试和内部评估(IA)中获得高分呢?

在本期视频中,我们特别邀请了资深的IB计算机科学导师,为大家深度解析计算机科学的学习难度应试技巧,并分享如何应对编程难点、理论课程以及如何高效备考。

Interview

Q&A

大家好,我是 Jeong Hwan Kim,教计算机科学和物理的老师。我已经在 IBtheTop 任教4年了。

算机科学的学习难度与挑战

学生们不太选择计算机科学的主要原因之一,首先,是因为许多大学申请有具体科目要求。为了申请某些专业,许多大学要求学习其他理科课程。许多人认为计算机科学和编程总体上非常难,而且如果他们之前没有学过的话,他们会认为自己无法跟上课程。

学习计算机科学的益处

是的,越早学习计算机科学,你就会变得越熟练。第一次总是很难,但随着学习的深入和时间的推移,你的水平会自然地提高。但是,如果你是在大学里第一次学习编程,你可能会比其他学生稍微落后一些。与那些在高中就已经学习过相同内容的学生相比,你刚开始可能进度会跟不上。

IB计算机科学课程内容

在 IB 计算机科学课程中学到的编程内容都是非常基础的概念。所以你先学习 Java,从如何使用循环开始,慢慢学习变量、数组和数据结构。总的来说,我不会说它非常难,但这也取决于你选择的选修内容。计算机科学课程里面被选择最多的是 D,即面向对象编程(OOP)。面向对象编程本身并不是一个非常庞大的章节,也没有太多内容,要学习的内容并不多,但你需要能够想象对象如何包含数据,因此对许多学生来说,这可能会有一点难度。计算机科学当然会涉及编程,但 IB 还引入了许多理论性主题,包括大量的伦理考量,如何融入包容性、系统设计等内容。所以我会说理论和实践的比例大约是 50:50。

为什么学校不以 Java 作为入门语言

学校通常不以 Java 作为入门语言的主要原因之一是 Java 的入门门槛较高。我们称之为一堵墙,因为你需要掌握相当多的知识才能真正理解 Java 是什么。因此,许多学校会选择从 Python 开始,因为 Python 更加灵活,你不需要过于关注结构,即使代码格式不完全严格也可以运行。

Python与 Java 的选择

对语法要求不那么严格也能运行。但问题是,如果你从 Python 开始学习,虽说入门更容易,但有很多基础知识学不到,因为 Python 并不会强制要求你掌握它们。很多人先学 Python,然后再继续学习其他语言,比如首先是 Scratch 或 Python,然后再进阶学习 Java 或 C++。

通常,他们认为 Java 比 C++ 稍微容易一些,因为 C++ 具有更多的高级概念,并且你需要对硬件有深入的了解。所以我会说,你最好等到大学再学习 C 和 C++。

开发工具:NetBeans 和其他工具

所以 NetBeans 不是一种编程语言,编程语言是 Java。但你需要在另一款程序中在你的电脑上编写代码。你可以使用记事本来写代码,但会非常困难。因此,这意味着它被称为开发环境(Development Environment)。它的作用是帮助你编写代码,使其更加简单。当你输入代码时,它会提示你是否有错误,如果有错误,它会告诉你哪里出错了,并指出具体的错误内容。

现在,NetBeans 只是众多开发工具中的一种,还有 Eclipse、Visual Studio 等。每家公司基本上都有自己的开发环境。但使用 NetBeans 的优势之一是它是由与 Java 相同的公司开发的。开发 Java 的公司制作的,因此你可以说,在使用 NetBeans 时会遇到更少的错误。

学习Java 的必要性

你不一定非要学习 Java。但就像我之前说的那样,学习 Java 可以让你掌握一些在其他语言中学不到的东西。比如无法通过 Python 学到的内容。其中,学习 Java 的一个重要方面是,你会接触到在 Python 中不会学到的一点是 “声明(Declaration)” 这一概念。这意味着在最开始,你需要明确指定变量的类型。

一开始,你必须告诉计算机你将使用哪些变量。这有助于你更好地组织思路,因为你会有一个包含所有使用变量的列表。而 Python,你不需要这样做。你可以直接使用任何变量,但随后跟踪自己创建的所有内容会变得有些困难。如果你已经学过一点 Java,我会说,你基本上已经完成了编程学习的 70%。你只需要再学习一点关于数据结构的知识。如果你学会了数据结构,然后再学习我们之前提到的面向对象编程(OOP),那就不是一个非常大的跨越。

这取决于学生。我发现有些学生的记忆力非常好。如果你记忆力很好,那么理论部分会很容易,但你无法通过死记硬背来解决编程问题。另一方面,也有许多学生在数学方面更擅长,有数学思维的学生可以看到某个问题后立刻想到“哦,我可以加上这个和那个”,然后他们可以编写出很好的代码,但他们不太擅长记忆概念。在这种情况下,理论部分对这些学生来说会稍微难一些。

IB计算机科学的考试要求

特别是在 Paper 3 题目中,你基本上需要写一篇很长的论文,并且有很多这样的题。即使在 Paper 2 中,也有许多问题会要求你列出优点和缺点,比较这个与那个,很多时候最终取决于你表达能力的好坏。思维的逻辑性,因为对于很多问题来说,并没有唯一正确的答案。你表达自己的观点,并根据该观点提供相应的支持理由。

解决方案和理论应用

如果你在语言方面有障碍,无论在哪个学科都会遇到相同的困难。要获得最高分会更加困难。我不会对某个特定问题简单地回答“是”或“否”,因为即使物理学没有长篇回答的要求,即使没有论文形式,你仍然需要掌握好语言,才能真正理解问题。

我认为通过学院或私人辅导学习之间的区别在于和自己独立学习之间,我认为有两个需要考虑的因素。

有导师的情况下,学习某样东西所需的时间会大大缩短,因为如果你自己学习,有时候会遇到瓶颈,想不明白如何做,也不了解其背后的逻辑。

如果有人在你身边解释为什么是这样的,你可以节省大量时间,这当然会带来很大的帮助。因为如果你有更多的时间,你还可以专注于其他科目,并在整体上取得更好的成绩。我会说,大约 60% 的学生在理论方面需要更多帮助,而大约 40% 的学生在编程方面需要更多帮助。

所以,如果你想全力备考,最佳的时间应该是在第四学期刚开始的时候。 那是最后的机会,如果那时开始准备,你仍然有足够的时间这样你就有足够的时间学习所有的主题和理论。如果你稍微晚一点才开始,比如第四学期开始后才加入,那么每拖延一个月, 我们就必须加快进度,甚至跳过很多内容。

如果你早点开始,我们就不需要在短时间内压缩所有课程,你可以把课程分散安排,可能会更轻松。 你可以每周上一节课,按照节奏慢慢学习所有的主题。但如果你等到第四学期才开始, 那你基本上每周可能需要上 3 到 4 节课。

我同样喜欢物理和计算机科学,但如果让我选择, 我可能会更倾向于教计算机科学。原因是计算机科学一直在变化, 总有新的东西可以学习, 总有新的技术、新的事物出现,所以你可以不断学习, 还能和学生一起做新的项目。相比之下,物理基本上是固定的。 虽然课程大纲偶尔会有所变化, 但我们现在学的概念,基本上和过去 20 年学的一样。

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